1、 整個(gè)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)是由整個(gè)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)是由勵(lì)磁調(diào)節(jié)器勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、勵(lì)磁功率單勵(lì)磁功率單元元和和發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)構(gòu)成了構(gòu)成了反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng)。勵(lì)磁勵(lì)磁功率單元功率單元G勵(lì)磁調(diào)節(jié)器勵(lì)磁調(diào)節(jié)器輸入信息輸入信息發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)向同步發(fā)電機(jī)向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子提供提供直流電流直流電流 根據(jù)根據(jù)輸入信號(hào)輸入信號(hào)和和給定的調(diào)節(jié)給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元的輸出控制勵(lì)磁功率單元的輸出圖3-1 勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成框圖page2第二節(jié)第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng) 同步發(fā)電機(jī)的同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源勵(lì)磁電源實(shí)質(zhì)上是一個(gè)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)可控的直流可控的直流電源電源。必須具備。必

2、須具備足夠的調(diào)節(jié)容量足夠的調(diào)節(jié)容量，并且要有一定的，并且要有一定的強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)和和勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度。勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度。 在設(shè)計(jì)勵(lì)磁系統(tǒng)方案時(shí)，首先應(yīng)考慮它的在設(shè)計(jì)勵(lì)磁系統(tǒng)方案時(shí)，首先應(yīng)考慮它的可靠性可靠性。為了防止系統(tǒng)電網(wǎng)為了防止系統(tǒng)電網(wǎng)故障故障對(duì)它的影響，勵(lì)磁功率單元對(duì)它的影響，勵(lì)磁功率單元往往作為發(fā)電機(jī)的往往作為發(fā)電機(jī)的專用電源專用電源。 起勵(lì)方式起勵(lì)方式也應(yīng)力求也應(yīng)力求簡(jiǎn)單方便簡(jiǎn)單方便。 page3第二節(jié)第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)在電力系統(tǒng)發(fā)展初期，在電力系統(tǒng)發(fā)展初期，機(jī)

3、組容量小機(jī)組容量小機(jī)組容量增大，機(jī)械整流困難，機(jī)組容量增大，機(jī)械整流困難，大功率半導(dǎo)體技術(shù)成熟大功率半導(dǎo)體技術(shù)成熟與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)page4一、一、 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)l 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)是是早期早期使用的系統(tǒng)使用的系統(tǒng)l 功率單元功率單元為為直流勵(lì)磁機(jī)直流勵(lì)磁機(jī)l 自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器一般為一般為電磁式電磁式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器勵(lì)磁調(diào)節(jié)器,20,20世紀(jì)世紀(jì)6060年代年代出出現(xiàn)了與直流勵(lì)磁機(jī)配用的現(xiàn)了與直流勵(lì)磁機(jī)配用的可控硅開(kāi)關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器可控硅開(kāi)關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器, ,8080年代年代又出現(xiàn)了與直流勵(lì)磁機(jī)配用的又出現(xiàn)了與直流勵(lì)磁機(jī)配用的大功

4、率晶體管開(kāi)關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)大功率晶體管開(kāi)關(guān)式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器器l 靠靠機(jī)械整流子機(jī)械整流子換向整流的，當(dāng)勵(lì)磁電流過(guò)大時(shí)，換向就很困換向整流的，當(dāng)勵(lì)磁電流過(guò)大時(shí)，換向就很困難，難，所以這種方式只能在所以這種方式只能在100MW以下以下中小容量機(jī)組中采用中小容量機(jī)組中采用l 直流勵(lì)磁機(jī)大多直流勵(lì)磁機(jī)大多與發(fā)電機(jī)同軸與發(fā)電機(jī)同軸，靠，靠剩磁剩磁來(lái)建立電壓的來(lái)建立電壓的l 按按勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組供電方式供電方式的不同，又可分為的不同，又可分為自勵(lì)式自勵(lì)式和和他勵(lì)他勵(lì)式式兩種兩種 page5一、一、 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)自勵(lì)型自勵(lì)型l 勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁機(jī)DE和發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)G同軸同軸,靠靠剩磁

5、啟勵(lì)剩磁啟勵(lì)建立電壓建立電壓.l 勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的電流，一部分送給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組；一部分經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)變勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的電流，一部分送給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組；一部分經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)變阻阻RC，送給勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組。，送給勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組。l 圖中圖中勵(lì)磁調(diào)節(jié)器勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是是電磁式電磁式的，它輸出的功率來(lái)自發(fā)電機(jī)的，它輸出的功率來(lái)自發(fā)電機(jī)電壓互感器電壓互感器和和電電流互感器流互感器。l 由于勵(lì)磁機(jī)向它自己提供勵(lì)磁電流由于勵(lì)磁機(jī)向它自己提供勵(lì)磁電流,所以稱為所以稱為自勵(lì)自勵(lì)。 page6一、一、 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)自勵(lì)型自勵(lì)型 IEE=IRC+IAVRlIEE發(fā)電機(jī)機(jī)的勵(lì)磁電流發(fā)電機(jī)機(jī)的勵(lì)磁電流；lIA

6、VR自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器輸出的電流；自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器輸出的電流；lIRC勵(lì)磁機(jī)提供的勵(lì)磁電流勵(lì)磁機(jī)提供的勵(lì)磁電流。 l 由于電流互感器和電壓互感器的容量有限，也由于當(dāng)時(shí)的整流技術(shù)輸由于電流互感器和電壓互感器的容量有限，也由于當(dāng)時(shí)的整流技術(shù)輸出較大的電流有困難，所以出較大的電流有困難，所以IAVR很小，只占很小，只占IEE的一小部分，勵(lì)磁機(jī)的的一小部分，勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流勵(lì)磁電流大部分大部分是是由勵(lì)磁機(jī)經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)變阻器提供的由勵(lì)磁機(jī)經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)變阻器提供的。 page7一、一、 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)他勵(lì)型他勵(lì)型它與自勵(lì)的它與自勵(lì)的不同之處在不同之處在于：于：l 多了一臺(tái)副勵(lì)磁機(jī)多了一臺(tái)副勵(lì)磁機(jī)，

7、勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流不再由它自己供給，勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流不再由它自己供給,而是由另一而是由另一臺(tái)與勵(lì)磁機(jī)臺(tái)與勵(lì)磁機(jī)同軸同軸的的副勵(lì)磁機(jī)副勵(lì)磁機(jī)PE供給供給，所以稱為，所以稱為他勵(lì)l 他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流： IEE=IPE+KZIAVRpage8一、一、 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)他勵(lì)型他勵(lì)型l 自勵(lì)自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)中直流勵(lì)磁機(jī)中,IRC的增加促使勵(lì)磁機(jī)電壓的增加促使勵(lì)磁機(jī)電壓UDE增加增加,而而IRC的增加又依的增加又依靠靠UDE的增加的增加,IRC和和UDE的這種關(guān)系就的這種關(guān)系就使得勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁使得勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁時(shí)間常數(shù)增大時(shí)間常數(shù)增大了了l 而而他勵(lì)他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)則不然直流勵(lì)磁機(jī)則不

8、然,它沒(méi)有它沒(méi)有IRC和和UDE的相互依賴的關(guān)系的相互依賴的關(guān)系,勵(lì)磁時(shí)間勵(lì)磁時(shí)間常數(shù)常數(shù)只決定只決定于勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組的結(jié)構(gòu)和參數(shù)于勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。l 所以他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的所以他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)比自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的比自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)小時(shí)間常數(shù)小。page9一、一、 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)他勵(lì)型他勵(lì)型l 由于由于水輪發(fā)電機(jī)水輪發(fā)電機(jī)的的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大、勵(lì)磁繞組的時(shí)間常數(shù)大勵(lì)磁繞組的時(shí)間常數(shù)大, ,會(huì)使得勵(lì)磁會(huì)使得勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)變差動(dòng)態(tài)指標(biāo)變差。這種情況下。這種情況下, ,減小勵(lì)磁機(jī)減小勵(lì)磁機(jī)的的時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)

9、對(duì)保對(duì)保證勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的證勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性和和動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo)具有重要作用。具有重要作用。l 因此因此, ,他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)多用于多用于水輪發(fā)電機(jī)水輪發(fā)電機(jī), ,盡管比自勵(lì)多一臺(tái)副盡管比自勵(lì)多一臺(tái)副勵(lì)磁機(jī)。勵(lì)磁機(jī)。page10一、一、 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)他勵(lì)型他勵(lì)型對(duì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本評(píng)價(jià)對(duì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的基本評(píng)價(jià)l 1.1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠運(yùn)行可靠l 2.2.直流勵(lì)磁機(jī)有直流勵(lì)磁機(jī)有電刷電刷、整流子整流子等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件，等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件，運(yùn)行維護(hù)運(yùn)行維護(hù)繁雜繁雜，從可靠性來(lái)說(shuō)，它又是勵(lì)磁系統(tǒng)中的，從可靠性來(lái)說(shuō)，

10、它又是勵(lì)磁系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)薄弱環(huán)節(jié)。機(jī)。機(jī)組組容量越大容量越大,勵(lì)磁電流也越大勵(lì)磁電流也越大,當(dāng)當(dāng)發(fā)電機(jī)容量大于發(fā)電機(jī)容量大于100MW時(shí)時(shí),直勵(lì)機(jī)供給勵(lì)磁直勵(lì)機(jī)供給勵(lì)磁,換向問(wèn)題難以解決換向問(wèn)題難以解決l 4.4.與同容量的與同容量的交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)或或變壓器變壓器相比相比,體積大體積大,造價(jià)高造價(jià)高l 5.5.常采用電磁型調(diào)節(jié)器，反應(yīng)速度慢常采用電磁型調(diào)節(jié)器，反應(yīng)速度慢 因此，直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)只用于因此，直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)只用于100MW及以下的發(fā)及以下的發(fā)電機(jī)電機(jī)page11二、二、 交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)l 整流技術(shù)發(fā)展整流技術(shù)發(fā)展和和大容量硅整流元件的出現(xiàn)大容量硅

11、整流元件的出現(xiàn)，產(chǎn)生了，產(chǎn)生了交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)l 目前，容量在目前，容量在100MW以上以上的同步發(fā)電機(jī)組都普遍采用的同步發(fā)電機(jī)組都普遍采用交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)統(tǒng)l 同步發(fā)電機(jī)的同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁機(jī)也是一臺(tái)也是一臺(tái)交流同步發(fā)電機(jī)交流同步發(fā)電機(jī)l 勵(lì)磁功率單元?jiǎng)?lì)磁功率單元由與發(fā)電機(jī)同軸的由與發(fā)電機(jī)同軸的交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)和和硅整流器組成硅整流器組成,l 根據(jù)根據(jù)勵(lì)磁機(jī)電源整流方式勵(lì)磁機(jī)電源整流方式及及整流器狀態(tài)整流器狀態(tài)的不同的不同分為分為自勵(lì)自勵(lì)和和他勵(lì)他勵(lì)兩種方式兩種方式1 1）他勵(lì)他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)v交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流

12、器靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)v交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)( (無(wú)刷勵(lì)無(wú)刷勵(lì)磁磁) ) 自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)靜止靜止可控整流器可控整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng) 自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)靜止靜止整流器整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng) 2）自勵(lì)自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)page12（一）（一）他勵(lì)他勵(lì)型型交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流器靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)l 勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)由與由與主機(jī)同軸主機(jī)同軸的的交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)、中頻交流副勵(lì)磁機(jī)中頻交流副勵(lì)磁機(jī)和和調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器等等組成組成l 因因交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流不是由它自己供給的，所以稱這種勵(lì)磁機(jī)

13、的勵(lì)磁電流不是由它自己供給的，所以稱這種勵(lì)磁機(jī)為為他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)l 交流副勵(lì)磁機(jī)交流副勵(lì)磁機(jī)配有一個(gè)配有一個(gè)自勵(lì)自勵(lì)恒壓調(diào)節(jié)器恒壓調(diào)節(jié)器維持其端電壓為恒定值維持其端電壓為恒定值l 由于由于交流副勵(lì)磁機(jī)交流副勵(lì)磁機(jī)的啟勵(lì)電壓比較高的啟勵(lì)電壓比較高, ,不能像不能像直流勵(lì)磁機(jī)直流勵(lì)磁機(jī)那樣那樣依靠剩依靠剩磁啟勵(lì)磁啟勵(lì)。所以。所以, ,在機(jī)組啟勵(lì)時(shí)必須在機(jī)組啟勵(lì)時(shí)必須外加啟勵(lì)電源外加啟勵(lì)電源, ,直到直到交流副勵(lì)磁機(jī)交流副勵(lì)磁機(jī)輸輸出的電壓足以使出的電壓足以使自勵(lì)恒壓調(diào)節(jié)器正常工作自勵(lì)恒壓調(diào)節(jié)器正常工作時(shí)時(shí), ,啟勵(lì)電源方可退出工作啟勵(lì)電源方可退出工作page13l 交流副勵(lì)磁機(jī)交流副

14、勵(lì)磁機(jī)輸出的輸出的交流電交流電經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)可控硅整流器可控硅整流器整流后給整流后給勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁勵(lì)磁l 交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)輸出的交流電經(jīng)過(guò)輸出的交流電經(jīng)過(guò)不可控硅整流器不可控硅整流器整流后變成直流，供給整流后變成直流，供給發(fā)電機(jī)作勵(lì)磁電流發(fā)電機(jī)作勵(lì)磁電流l 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器通過(guò)控制勵(lì)磁調(diào)節(jié)器通過(guò)控制可控硅整流器可控硅整流器中中可控硅整流元件的可控硅整流元件的控制角控制角改變改變交交流勵(lì)磁機(jī)流勵(lì)磁機(jī)的的勵(lì)磁電流勵(lì)磁電流，來(lái)，來(lái)控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流（一）（一）他勵(lì)他勵(lì)型型交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流器靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)page14對(duì)該系統(tǒng)的評(píng)價(jià)：對(duì)該系統(tǒng)的評(píng)價(jià)：l 由于取消了直流

15、勵(lì)磁機(jī)，由于取消了直流勵(lì)磁機(jī)，不存在換向問(wèn)題不存在換向問(wèn)題，而交流勵(lì)磁機(jī)的容量可以，而交流勵(lì)磁機(jī)的容量可以做得很大，所以這種勵(lì)磁系統(tǒng)的做得很大，所以這種勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁勵(lì)磁容量不受限制容量不受限制l 交流勵(lì)磁機(jī)的交流勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)較大時(shí)間常數(shù)較大，為了提高勵(lì)磁系統(tǒng)的響應(yīng)速度，勵(lì)磁機(jī)，為了提高勵(lì)磁系統(tǒng)的響應(yīng)速度，勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子采用采用疊片結(jié)構(gòu)疊片結(jié)構(gòu), ,以減小其以減小其時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)和因整流器換相引起的和因整流器換相引起的渦流損耗，渦流損耗，頻率采用頻率采用100Hz100Hz或或150Hz 150Hz 。l 同軸同軸交流勵(lì)磁機(jī)、副勵(lì)磁機(jī)，加長(zhǎng)了發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)、副勵(lì)磁機(jī)，加長(zhǎng)了發(fā)電機(jī)主軸的

16、長(zhǎng)度主軸的長(zhǎng)度，使廠房長(zhǎng)度，使廠房長(zhǎng)度增加，增加，造價(jià)較高造價(jià)較高l 有滑動(dòng)接觸部件有滑動(dòng)接觸部件滑環(huán)滑環(huán)，轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流受限制，且需要一定的維護(hù)工作量受限制，且需要一定的維護(hù)工作量l 一旦一旦副勵(lì)磁機(jī)或自勵(lì)恒壓調(diào)節(jié)器副勵(lì)磁機(jī)或自勵(lì)恒壓調(diào)節(jié)器發(fā)生故障，均可導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障，均可導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組失磁失磁, ,如如果采用果采用永磁發(fā)電機(jī)永磁發(fā)電機(jī)作為副勵(lì)磁機(jī)不但可以作為副勵(lì)磁機(jī)不但可以簡(jiǎn)化調(diào)節(jié)設(shè)備簡(jiǎn)化調(diào)節(jié)設(shè)備，而且勵(lì)磁系統(tǒng)，而且勵(lì)磁系統(tǒng)的的可靠性可靠性也可大為提高也可大為提高l 由于由于可控硅的可控硅的控制角變化很快控制角變化很快，發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流勵(lì)磁電流可以可以很快很快變化，因此這變化，

17、因此這種勵(lì)磁系統(tǒng)剛問(wèn)世時(shí)被稱為種勵(lì)磁系統(tǒng)剛問(wèn)世時(shí)被稱為快速勵(lì)磁系統(tǒng)快速勵(lì)磁系統(tǒng)（一）（一）他勵(lì)他勵(lì)型型交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流器靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)page15l靜止整流器靜止整流器交流勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流的路徑中有交流勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流的路徑中有滑環(huán)與炭刷滑環(huán)與炭刷l轉(zhuǎn)子滑環(huán)通過(guò)的轉(zhuǎn)子滑環(huán)通過(guò)的極限電流為約為極限電流為約為8000800010000A10000A, ,超過(guò)這一極限超過(guò)這一極限應(yīng)取消滑環(huán)應(yīng)取消滑環(huán). .l為了提高發(fā)電機(jī)組容量，必須設(shè)法取消滑環(huán)，使整個(gè)系統(tǒng)都無(wú)滑動(dòng)接觸元為了提高發(fā)電機(jī)組容量，必須設(shè)法取消滑環(huán)，使整個(gè)系統(tǒng)都無(wú)滑動(dòng)接觸元件，產(chǎn)生了件，產(chǎn)生了

18、無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)（一）（一）他勵(lì)他勵(lì)型型交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)（無(wú)刷勵(lì)磁）（無(wú)刷勵(lì)磁）page16（一）（一）他勵(lì)他勵(lì)型型交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)（無(wú)刷勵(lì)磁）（無(wú)刷勵(lì)磁）l 與與他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)區(qū)別區(qū)別在于：在于：l 交流副勵(lì)磁機(jī)為交流副勵(lì)磁機(jī)為永磁發(fā)電機(jī)永磁發(fā)電機(jī)l 沒(méi)有炭刷沒(méi)有炭刷l 交流勵(lì)磁機(jī)的交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組和和電樞繞組電樞繞組的位置與一般發(fā)電機(jī)的位置與一般發(fā)電機(jī)相反相反: : 勵(lì)磁勵(lì)磁繞組繞組放在放在定子定子上靜止不動(dòng)上靜止不動(dòng); ; 電樞繞組電樞繞組放在

19、放在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子上和發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)上和發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn), , 而且永磁發(fā)電機(jī)的而且永磁發(fā)電機(jī)的永磁極永磁極也在也在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子上。在發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)上。在發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí), , 交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)的電樞繞組的電樞繞組、硅整流器硅整流器和和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一起同軸旋轉(zhuǎn)一起同軸旋轉(zhuǎn)。page17（一）（一）他勵(lì)他勵(lì)型型交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)（無(wú)刷勵(lì)磁）（無(wú)刷勵(lì)磁）l 由于由于整流器整流器和和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是是相對(duì)靜止相對(duì)靜止的的,所以所以不需要由滑環(huán)和炭刷不需要由滑環(huán)和炭刷將整將整流器的輸出和轉(zhuǎn)子繞組連接流器的輸出和轉(zhuǎn)子繞組連接起來(lái)起來(lái),可可直接連接直接連接,簡(jiǎn)化了運(yùn)行

20、維護(hù)簡(jiǎn)化了運(yùn)行維護(hù)，可靠性可靠性提高，提高，無(wú)碳粉污染，無(wú)碳粉污染，電機(jī)壽命長(zhǎng)，電機(jī)壽命長(zhǎng)，適用于大機(jī)組適用于大機(jī)組。l 由于由于相對(duì)靜止相對(duì)靜止，因此這種系統(tǒng)又稱為，因此這種系統(tǒng)又稱為無(wú)刷勵(lì)磁無(wú)刷勵(lì)磁。page18對(duì)該系統(tǒng)的基本評(píng)價(jià)：對(duì)該系統(tǒng)的基本評(píng)價(jià)：l （1 1）解決了巨型機(jī)組勵(lì)磁電流引入轉(zhuǎn)子繞組的技術(shù)困難解決了巨型機(jī)組勵(lì)磁電流引入轉(zhuǎn)子繞組的技術(shù)困難，為制造巨型機(jī)，為制造巨型機(jī)組提供了技術(shù)保證組提供了技術(shù)保證l （2 2）取消了滑環(huán)和炭刷，維護(hù)量小，不易引起火災(zāi)取消了滑環(huán)和炭刷，維護(hù)量小，不易引起火災(zāi)l （3 3）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁由勵(lì)磁機(jī)獨(dú)立供電，供電可靠性高。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁由勵(lì)磁機(jī)獨(dú)立供電，供電

21、可靠性高。并且由于無(wú)刷，整并且由于無(wú)刷，整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)可靠性更高。個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)可靠性更高。l （4）因?yàn)闆](méi)有因?yàn)闆](méi)有接觸部件接觸部件的的磨損磨損，所以也就沒(méi)有炭粉和銅末引起的對(duì)電，所以也就沒(méi)有炭粉和銅末引起的對(duì)電機(jī)繞組的機(jī)繞組的污染污染，故電機(jī)的，故電機(jī)的絕緣壽命較長(zhǎng)絕緣壽命較長(zhǎng)。l （5）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制是通過(guò)）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制是通過(guò)調(diào)節(jié)交流勵(lì)磁機(jī)調(diào)節(jié)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁實(shí)現(xiàn)的，因而勵(lì)磁系的勵(lì)磁實(shí)現(xiàn)的，因而勵(lì)磁系統(tǒng)的統(tǒng)的響應(yīng)速度較慢響應(yīng)速度較慢。 (為提高其響應(yīng)速度，除前述勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子采用為提高其響應(yīng)速度，除前述勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子采用疊片結(jié)構(gòu)疊片結(jié)構(gòu)外，還采用外，還采用減小繞組電感減小繞組電感取消極面阻尼繞組等措

22、施。另外，在取消極面阻尼繞組等措施。另外，在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制策略上還采取相應(yīng)措施發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制策略上還采取相應(yīng)措施增加勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組頂值電增加勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組頂值電壓壓，引入，引入轉(zhuǎn)子電壓深度負(fù)反饋轉(zhuǎn)子電壓深度負(fù)反饋以減小勵(lì)磁機(jī)的等值時(shí)間常數(shù)。以減小勵(lì)磁機(jī)的等值時(shí)間常數(shù)。)（一）（一）他勵(lì)他勵(lì)型型交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)（無(wú)刷勵(lì)磁）（無(wú)刷勵(lì)磁）page19l （6 6） 整流器的元器件是隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)整流器的元器件是隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，由此引起了一系列的，由此引起了一系列技術(shù)問(wèn)題技術(shù)問(wèn)題l a.a.無(wú)法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子回路直接滅磁無(wú)法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子回路直接滅磁（勵(lì)磁開(kāi)關(guān)跳閘后發(fā)電機(jī)

23、自然滅磁相對(duì)時(shí)間（勵(lì)磁開(kāi)關(guān)跳閘后發(fā)電機(jī)自然滅磁相對(duì)時(shí)間較長(zhǎng)，一般用逆變滅磁）較長(zhǎng)，一般用逆變滅磁）l b.b.無(wú)法無(wú)法對(duì)勵(lì)磁回路對(duì)勵(lì)磁回路直接測(cè)量直接測(cè)量( (如轉(zhuǎn)子電流、電壓如轉(zhuǎn)子電流、電壓, ,轉(zhuǎn)子絕緣等轉(zhuǎn)子絕緣等),),必須采用必須采用特特殊的方法殊的方法測(cè)量測(cè)量, ,用新的、復(fù)雜的儀表；用新的、復(fù)雜的儀表；l c.c.無(wú)法無(wú)法對(duì)對(duì)整流元件整流元件的工作情況進(jìn)行的工作情況進(jìn)行直接監(jiān)測(cè)直接監(jiān)測(cè)；l d.d.要求要求整流器整流器和和快速熔斷器快速熔斷器等有良好的等有良好的力學(xué)性能力學(xué)性能, ,能適應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)的能適應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)的離心離心力力l 目前技術(shù)已目前技術(shù)已成熟成熟, ,在在大型機(jī)組大型機(jī)

24、組使用使用, ,國(guó)外國(guó)外較多較多, ,我國(guó)我國(guó)也用也用, ,將作為今后的主要將作為今后的主要?jiǎng)?lì)磁方式。勵(lì)磁方式。（一）（一）他勵(lì)他勵(lì)型型交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)（無(wú)刷勵(lì)磁）（無(wú)刷勵(lì)磁）page20l發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)G G的勵(lì)磁電流由交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流由交流勵(lì)磁機(jī)AEAE經(jīng)經(jīng)晶閘管整流裝置晶閘管整流裝置VSVS供給。供給。l它與他勵(lì)靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)它與他勵(lì)靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)區(qū)別區(qū)別在于在于這種勵(lì)磁系統(tǒng)這種勵(lì)磁系統(tǒng)取消了副勵(lì)磁機(jī)取消了副勵(lì)磁機(jī),自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器通過(guò)控制可控硅整流器中晶閘管自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器通過(guò)控制可控硅整流器中晶閘管的的控制角控制角直接直接控制控制發(fā)發(fā)電機(jī)

25、的電機(jī)的勵(lì)磁電流勵(lì)磁電流。（二）（二）自勵(lì)自勵(lì)型型交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)靜止可控整流器靜止可控整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)l與自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)與自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)一樣一樣，自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)的，自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電源勵(lì)磁電源也是從也是從本機(jī)本機(jī)獲得獲得l不同：不同：自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)為了調(diào)整電壓需要一個(gè)自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)為了調(diào)整電壓需要一個(gè)磁場(chǎng)電阻磁場(chǎng)電阻，自勵(lì)交流勵(lì)，自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)為了維持其端電壓恒定，則改用了磁機(jī)為了維持其端電壓恒定，則改用了可控整流元件可控整流元件page21與與他勵(lì)靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)他勵(lì)靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)相比相比有有以下特點(diǎn)以下特點(diǎn)： l交流勵(lì)磁機(jī)采用自勵(lì)方式，交流勵(lì)磁機(jī)采用自勵(lì)方式，起勵(lì)電壓

26、較高；起勵(lì)電壓較高；縮短縮短了機(jī)組了機(jī)組主軸長(zhǎng)度主軸長(zhǎng)度；l正常工作時(shí)由電子正常工作時(shí)由電子勵(lì)磁調(diào)節(jié)器勵(lì)磁調(diào)節(jié)器直接控制直接控制晶閘管整流器晶閘管整流器，對(duì)，對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流進(jìn)行控制進(jìn)行控制, ,所以所以時(shí)間常數(shù)小時(shí)間常數(shù)小, ,快速性好快速性好; ;l可控硅整流器可控硅整流器控制的電流大控制的電流大, ,需要的可控整流設(shè)備需要的可控整流設(shè)備容量大容量大。l晶閘管勵(lì)磁的勵(lì)磁機(jī)晶閘管勵(lì)磁的勵(lì)磁機(jī)容量容量要比要比硅整流勵(lì)磁硅整流勵(lì)磁的的大得多大得多。（二）（二）自勵(lì)自勵(lì)型型交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)靜止可控整流器靜止可控整流器勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)page22l發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)G G的勵(lì)磁電流由的勵(lì)磁電流由交流勵(lì)磁機(jī)交流勵(lì)磁機(jī)AEAE經(jīng)經(jīng)硅整流裝置硅整流裝置V V供給供給l電子型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器電子型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制